Когда полужидкий продукт прилипает к технологическим линиям и смывается в канализацию, то же самое происходит и с прибылью. Вы хотите, чтобы каждая унция вашего йогурта, пудинга или фармацевтического препарата оказалась в машине для розлива. Таким образом, как и большинство процессоров, вы можете использовать систему восстановления продукта, чтобы спасти все, что осталось в трубопроводе.

Восстановление продукта обычно включает в себя «систему очистки скребками». Это гибкий цилиндр с силиконовым концом уплотнения, который проталкивается через трубу, чтобы вытеснить оставшийся продукт с противоположного конца. Сила, лежащая в основе этих систем, как правило, представляет собой инертную полезность, такую как сжатый воздух или вода.

Восстановление продукта приносит мало пользы, если он портит всю партию. Порча может произойти, если несовершенное уплотнение или трещина в скребковом аппарате пропускают примеси из технической воды или сжатого воздуха, и эти примеси размножаются в теплой, влажной среде. Кроме того, следующая партия продукта будет проходить через одни и те же технологические трубы и сталкиваться с тем, что там осаждается. Из-за этого риска контакта с пищевыми продуктами рекомендуется использовать стерильный воздух или стерильную воду для этого процесса производства пищевых продуктов.

Как производится стерильная вода и воздух?

Существует несколько методов, используемых для получения стерильного воздуха или воды при переработке пищевых продуктов и напитков:

• обратный осмос (RO),
• пастеризация,
• стерилизация ультрафиолетовым (УФ) светом,
• озонирование, и
• микрофильтрация (для сжатого воздуха или воды).

У каждого метода есть свои плюсы и минусы. Системы обратного осмоса имеют тонкую мембрану, которая может быть дорогостоящей для замены, поэтому их часто резервируют для воды с ингредиентами. Пастеризация, УФ-стерилизация и озонирование эффективны, но добавьте отдельный этап процесса. 

Микрофильтрация становится признанной альтернативой для производства стерильной воды или воздуха. Правильный микрофильтр соответствует стандартам 3-A и имеет преимущества по стоимости, поскольку стерилизующий элемент может быть встроен прямо в технологическую линию. Микрофильтрация производит пастеризованную эквивалентную воду для ряда целей, включая восстановление процесса и системы очистки на месте.

По стандартам фармацевтического производства стерильный воздушный или водный фильтр должен иметь постоянный размер пор 0,2 микрон в диаметре и улавливать 99,99999% всех патогенов. (Самые маленькие бактерии - 0,2 мкм.)

Перед покупкой фильтра внимательно проверьте его технический паспорт на размер 0,2 микрон и найдите значение уменьшения логарифма 7, необходимое удержание. Не все производители фильтров соответствуют отраслевым рекомендациям в этом отношении.

Работайте с поставщиком, таким как Donaldson, который соответствует самым высоким независимым стандартам для воздуха или жидкостей, используемых при контакте с пищевыми продуктами или ингредиентами.

Что представляет собой стерильная фильтрация?

Для получения стерильного воздуха или воды по фармацевтическим стандартам фильтр должен иметь постоянный диаметр пор 0,2 микрометра и удалять 99,99999% всех частиц в этом диапазоне размеров.

В техническом паспорте фильтра эта производительность представлена как «фильтр с абсолютным номиналом 0,2 микрон со значением сокращения логарифма (LRV) >7».

Напротив, номинальные фильтры имеют приблизительное распределение пор и не подходят для стерильного производства. Номинальные фильтры обычно приемлемы для нестерильных применений, таких как предварительная фильтрация паровой котловой питательной воды.

Номинальный предварительный фильтр (слева) рекомендуется на воде или сжатом воздухе, прежде чем он пройдет через стерильную мембрану микрофильтра (справа).

Оптимальная конструкция и обслуживание стерильной микрофильтрации

Дональдсон недавно сотрудничал с ведущей компанией по производству йогуртов, которая перевела все свои системы извлечения продуктов на заводах по всему миру на картриджную микрофильтрацию.

Вот некоторые важные методы, которые следует соблюдать, если вы хотите использовать микрофильтрацию для аналогичных целей восстановления продукта:

Защита микрофильтров с предварительной фильтрацией

Улавливание твердых частиц может преждевременно изнашивать микрофильтр, который предназначен в первую очередь для микробов. Поскольку этот элемент является дорогостоящим, защитите его серией предварительных фильтров, предназначенных для фильтрации всех форм осадка.

Количество фильтров предварительной очистки воздуха или воды зависит от качества источника. Каждое муниципальное водоснабжение отличается, и потребности в фильтрации могут меняться сезонно по мере повышения и понижения уровня грунтовых вод. Но, как правило, начинайте фильтрацию из городского источника воды с предварительного фильтра 100 или 50 микрон, а затем переходите к более тонким фильтрам с шагом 10 микрон. Рекомендуется использовать 1-микронный предварительный фильтр непосредственно перед попаданием воды или воздуха на окончательный микрофильтр.

В системе сжатого воздуха потенциальные загрязнители также включают нефть и конденсированную воду в дополнение к отложениям и микроорганизмам. Так же, как и на линии подачи воды, используйте ступенчатую фильтрацию для получения чистого сухого воздуха. Кондиционируйте воздух с помощью недорогих предварительных фильтров и постепенно очищайте его с помощью более тонких микронных фильтров. Возле точки использования воздуха окончательный микрофильтр должен быть предназначен для фильтрации бактерий с высокой эффективностью.

Вы можете обойтись меньшим количеством элементов, но ваш последний микрофильтр столкнется с большим риском засорения или преждевременного износа. Оптимально разработанная последовательность фильтров помогает продлить срок службы фильтра и, таким образом, в конечном итоге поддерживает более низкую общую стоимость.

Планируйте расположение фильтра на основе риска

Если ваша установка имеет несколько точек использования для стерильного воздуха или воды, разместите предварительные фильтры на более крупных коммуникациях и окончательные микрофильтры на ответвлениях как можно ближе к точке использования. Точное размещение будет зависеть от доступного пространства на вашем заводе.

В лучшем случае процесс имеет компактную площадь, поскольку более короткие расстояния между трубами снижают риск загрязнения. Если у вас есть 1000 футов углеродной трубы между последним предварительным фильтром и конечным фильтром, это составляет 1000 футов потенциальных отложений углерода, ржавчины, окалины и мусора, которые могут достичь вашего дорогого конечного фильтра. В этой ситуации планируйте дополнительные предварительные фильтры для более длинных труб. Проведите анализ рисков для каждого из ваших сайтов и разработайте свою систему, чтобы минимизировать риски.

Увеличьте срок службы фильтра с помощью качественной технологии

Стоимость системы фильтрации в значительной степени определяется продолжительностью работы элементов. Срок годности фильтров предварительной очистки истекает при их засорении. Чтобы обнаружить закупорку, поместите манометры выше и ниже по потоку от фильтра и замените фильтр с заданным перепадом давления.

Микрофильтр отличается. Если вы защитили его с помощью предварительной фильтрации, как рекомендовано, вам не нужно менять микрофильтр из-за засорения. Но вам нужно периодически убивать бактерии, которые накапливаются на мембране. Обычно это делается с помощью паровой стерилизации. Тепловое напряжение на фильтре ограничивает количество циклов стерилизации, которые он может выдержать. Замените элемент, когда он достигнет максимального количества циклов, рекомендованного производителем.

Очевидно, что использование элементов, которые выдерживают наибольшее количество паровых циклов, является преимуществом с точки зрения затрат - область, где фильтры Дональдсона превосходят все остальные. Жидкие микрофильтры Donaldson LifeTec ® с мембранами из ПТФЭ имеют на 20 процентов больше фильтрующей среды для поддержания высокой скорости потока. Их жесткие опорные клетки выдерживают повышенные температуры. Для сжатого воздуха доступны воздушные фильтры Donaldson P-SRF V.

Тесты Дональдсона показывают, что они длятся до 160 циклов стерилизации по сравнению со 100-150 для ближайшего сопоставимого фильтра со значением логарифмического уменьшения 9 при 0,2 мкм. Эти последние достижения в области технологий помогают еще больше сократить время простоя производства и затраты на техническое обслуживание. Несмотря на то, что высококачественные фильтры могут стоить дороже на начальном этапе, их общая стоимость владения существенно снижается с каждым днем их использования.

Работа с профессиональным партнером по фильтрации

Когда Дональдсон помог процессору йогурта установить картриджную микрофильтрацию для своей производственной линии, было сотрудничество от начала до конца. Дональдсон провел лабораторный анализ качества воды, протестировал различные микронные сорта для определения правильного баланса защиты предварительного фильтра и предоставил экспертные знания о надлежащей стерилизации паром, чтобы помочь продлить срок службы микрофильтра.

Микрофильтрация - это эффективный, совместимый с 3-A метод получения пастеризованной эквивалентной воды и чистого, сухого сжатого воздуха. Поскольку ваши производственные линии предъявляют высокие требования, работайте с квалифицированной компанией по фильтрации, чтобы достичь наилучшей производительности и ценности вашей системы стерильной фильтрации. Они могут помочь вам понять риски вашего объекта и помочь спроектировать правильные места и последовательность фильтрации. Они также могут предоставить продукты и технологии, которые помогут поддерживать работу ваших систем восстановления продуктов при более низких общих затратах.

Чтобы связаться со специалистом Donaldson Process Filtration, свяжитесь с нами сегодня.

Коннор Роджина (Connor Rojina) - инженер по приложениям в подразделении фильтрации технологических процессов компании Donaldson. Он является активным членом 3-A Sanitary Standards, Inc. и Института сжатого воздуха и газа. Он имеет большой опыт в технологиях, приложениях и правилах, связанных с фильтрацией жидкости, кулинарным паром и производством стерильного воздуха в пищевой промышленности и производстве напитков.